JPS61132821A - モ−シヨンセンサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分計〉 本発明はモーションセンサ装置に係り、待に部材たとえ
ば車に加わる所定以上のシフツクを検出して出力す令モ
ーシ１ンゼンサ装置に関する。

〈従来技術〉 車などの部材の傾きゃ揺れの大きさを検出し、これらが
所定の大きさ以上になったとき、スイッチング信号を出
力するモーラ１ンセンサ装置がある。かかるモーシｌン
センサ装置は車の盗難防止用などに用いられて有効であ
る。

第１０図及び第１１図は従来のモーションセンサ装置の
構成説明図である。このモーションセンサ装置において
は、ケース１１内に密閉された容１１１１２が配設され
、該容器には水銀１３が入れられている。ケース１１に
は電極１１ａ；ｌｌｂが取り付けられ、各電極は抵抗Ｒ
を介しであるいは直接電池ＢＴに接続されている。容！
！！！１２は導電部材で形成された皿部１２ｍと、同権
に導電部材で形成された蓋部１２ｂと、皿部と蓋部間を
電気的に絶縁する絶縁部分１２ｃを有し、皿部１２ａは
電極１１ｂに、又蓋部１２ｂは電極１１ｍにそれぞれリ
ード＄９１１４を介して電気的に接続されている。尚、
高感度に部材の傾きあるいはり１ツクを検出したい場合
には第’１０図に示すように絶縁部分１２ａの傾斜角度
θを小さくシ（θ＝θＨ）、感度を落としたい場合には
第１１図にしめすように絶縁部分１２ａの傾斜角度θを
大きくする（θ＝θ、〉ａＨ）。

さて、モーシ嘗ンセンサ装置が水平の場合には水３１１
３は３１１１０図（Ａ）、第１１図（Ａ）に示すように
皿部１２ｍに存在し、電気閉略が形成されない。しかし
、モーシ曹ンセンサ装置が傾いてその傾斜角度θがθ、
あるいは０１以上になれば水ｌ１１３が絶縁部分１２ａ
上に移動して電気閉路が形成される。従って、電気閉路
が形成されたかどうかを監視することによりモーシ曹ン
センサ装置の傾斜角度が所定角度以上になったことを識
別することができる。

又、モーシ１ンセンサ装置に加えられるシ１ツクが所定
値以上になれば、換言すれば加速度αがａＨ（第１０図
（Ｂ））あるいはａＬ（〉αＨ）（第１１図（Ｂ））以
上になれば水！１１３が絶縁部分１２ｃ上に移動して電
気閉路が形成される。

〈発明が解決しようとしている問題点ンところで、従来
のモーシ１ンセンサ装置においては、シ１ツクあるいは
揺れあるいは傾斜に対する感度調整を絶縁部分の傾斜角
度θを変化させることにより行っている。しかし、かか
る方法では感度を連続的に調整することができず、しか
もシ璽ツクの感度と傾き、揺れの感度をそれぞれ独立に
調整することができないという欠点がある。

以上から本発明の目的は傾き、揺れの検出感度に影響を
与えることなくシ璽ツクに対する検出感度を調整するこ
とができ、しかも連続的に感度調整がでｔするモーシ璽
ンセンサ装置を提供することである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明のモーシ１ンセンサ装置は、部材たとえば車体に
取り付けられ該部材の受けるシ１ツクに応じた信号を出
力するセンサと、該センサの出力信号値と所定レベルの
大小を判別し、該大小に応じて反転するパルス信号を出
力する比較回路と、該パルス信号の周期が所定時間以下
であるかどうかを監視し、所定時間以下の場合にシシツ
ク検出信号を出力する検出回路と、前記所定時間の時間
・　　幅をｌｕｌ！する１１１１１ｍ路を有して構成さ
゛れる。

く作用〉 車体に取り付けられなセンサからシ！ツクの大きさに応
じた信号を出力する。比較回路は該センサ出力信号値と
所定の傾斜角度に応じたレベルとの大小を判別し、該大
小に応じて論理レベルが反転するパルス信号を出力する
。検出Ｗ略は該パルス信号の周期が所定時間以下である
かどうかを監視し、所定時間以下の場合にシシツク検出
信号を出力する。

〈実施例〉 第１図は本発明のモーシ夏ンセンサ装置のブロック図、
第２図はセンサの構成図であり、モーシ冒ンセンサ装置
は車体に取り付けられているものとして説明する。

第１図において、１０１はセしすであり、車の振動が比
較的周期の長い揺れの場合には該車の振動周期及び大き
さに応じた電圧値ｖ０を有する信号ＳＬＳを、又振動が
急激に加えられたシ鵞ツクによる場合には該シ１ツクの
大きさに応じた周期で電圧値ｖ０を変動する信号ＳＬＳ
を出力する。１０２は所定の傾斜角度に応じた電圧値Ｖ
。を有する設定信号ＡＳＳを出力する角度設定部、１０
３はＶとＶ。の大小を監視し、その大小に応じて反転す
るパルス（ＩＩ号ＡＯＶを発生するコンパレータ、１０
４はパルス信号ＡＯＶの立ち下がりを検出する立ち下が
り検出回路、１０５はパルス信号ＡＱＶの立ち下がり時
から所定時間へイレバルのパルス信号ＴＳＳを出力する
パルス発生回路、１０６はパルス信号Ｔ３Ｓのパルス幅
を調整する時間幅調整回路、　　１０７はパルス信号Ａ
ＯＶとパルス信号ＴＳＳの論理積を演算して車の揺れが
所定角度以上になったことを示す揺れ検出信号ＡＴＯＶ
を出力するアンドゲートである。

角度設定部１０２はたとえば可変抵抗器ＶＲＩにより構
成され、又パルス発生回路１０５ばたとえば単安定マル
チ回路により構成され、時間幅調整回路１０６はパルス
発生回路１０５の時定数を変化させる可変抵抗器ＶＲ２
とコンデンサＣの直列回路で構成されている。尚、立ち
下がり検出口＄１０４と、パルス発生口＄　ｌ　Ｏ５と
、時間幅調整口ｌ１ｉ１１０６と、アンドゲート１０７
とで揺れ検出回路が構成されている。

１０８はパルス信号ＡＯＶの立ち上がりを検出する立ち
上がり検出回路、１０９はパルス信号ＡＯＶの立ち上が
り時から所定時間ローレベルとなるパルス信号ＴＳＳ’
を出力するパルス発生口ｇｌ、１１０はパルス信号ＴＳ
Ｓ’の彎−レベル時間を調整する時間幅調整回路、１１
１Ｃよパルス信号ＡＯＶとパルス信号ＴＳＳ’の論理積
を演算して車に加えられたシ１ツクが所定値より大きい
時シ１ツク検出信号ＳＯｖを発生するアンドゲートであ
る。パルス発生口＄１０９は単安定マルチ回路により構
成され、時間輻調Ｗ回ｊ１１１０はパルス信号ＴＳＳ’
の四−レベル時間、換言すればパルス発生回路１０９の
時定数をｇ１！する可変抵抗器ＶＲ３とコンデンサＣ′
の直列回路で構成されている。尚、立ち上がり検出回路
１０８と、パルス発生口９１０９と、時間幅調整口＄１
１０と、アンドゲート１１１とでシ１ツク検出回路が構
成される。

センサ１０１は第２図に示すように磁石１０１ａが埋め
込まれた１！９子ＩＱｂと、支点ケース１０１ｃと、該
支点ケース１０１ｃｌｃ取り付けられた振り子支点軸１
０１ｄと、ブラケット１０１・と、振り子船直方向真下
のブラケット１０１ｅに取り付けられた磁気抵抗素子１
０１ｆと、ブラケット１０１・のセンタリング支点とな
るセンタリング部材１０１ｇと、プランジャ１０１ｈと
、該プランリヤ１０１ｈの頭部をブラケットに押し付け
るように付勢するスプリング１０１ｉと、通電されるこ
とによりプランジャ１０１ｈを上方に引き上げるコイル
１０１ｊと、センサケース１０１ｋを有して構成きれて
いる。２０１は車体、２０°２ｍ、２０２ｂはセンサケ
−ＸＩＱｌｋを車体２０１に取り付ける固定ネジである
。尚、磁気抵抗素子１０１ｆの抵抗変化に応じて信号５
ＬＳ（第１図）を発生する回路部分は省略している。

予めブラケットＩＱ１ａをセンタリングしてセンサ１０
１を待機状態に設定する。尚、このセンタリングａｍは
以下のごとく行う。すなわち、車を静止状態に維持し、
この状態でコイル１０１ｊに電流を流す。電流が流れれ
ばプランジャ１０１ｈがスプリング１０１ｉのバネ力に
打ち勝って上昇し、ブラケット１０１・がフリー状態と
なりセンタリング部材１０１ｇをセンタリング支点とし
て全体を蛤直方向に向かせる。これにより、振り子１０
１ｂに埋め込まれた磁石Ｉｏｔａは磁気抵抗素子１０１
ｆに対抗することになる。この状態で、コイル１０１ｊ
に流れる電流を零とすればプランジャ１０１ｈがスプリ
ング１０１ｉにより付勢され、その頭部でブラケしト１
０１ｅの頭を押さえ込み、センサ１０１は待機状態とな
る。

以後、車体２０１に比較的周期の長い角度θの傾きある
いは揺れが発生すれば、第３図に示すよう艦ζ振り子支
点軸１０１ｄを中心として振り子１０１ｂは点線位置か
ら実線位置上線車体の傾斜あるいは揺れに追従して角度
θ傾斜し、あるいは揺動する。この結果、振秒子１０１
ｂに埋め込まれた磁石１０１ａは傾斜の場合には磁気抵
抗素子１０１ｆから離れ、あるいは揺れの場合には接近
、逃げを纏り返す。そして、この振や子１０１ｂの動き
は磁気抵抗素子１０１ｆで検出され、振り子の傾きある
いは揺れ、換言すれば車体の傾きあ、る゛いは揺れに応
じた電圧値■。を有する信号ＳＬＳが第４図（Ａ）に示
すように出力される。尚、信号ＳＬＳの電圧値ｖ０は傾
斜角度が大きくなる程小さくなるようにセンサ１０１の
図示しない回路部分が構成されている。従って、所定の
傾斜角度θ、に応じた電圧ｖ８を角度設定部１０２で設
定しておき、ｖｏとｖｏの大小を識別することにより実
際の傾きあるいは揺れの大きさが前記設定された傾斜角
度θ　以上になったかどうかを識別することができる。

たとえば、Ｖ０≦ｖ７になればパルス信号ＡＯＶＣ２ｌ
Ｌ４＠　（Ｂ）　）がローレベルとなり、実際の傾きあ
るいは揺れが所定角度以上になったことが識別される。

一方、車にシブツクが加わった場合にはセンサ１０１の
振り子１０２ｂは急激な車体の振動に追従できず、一時
的に不均衡状態になり第５図（Ａ）に示すように自分自
身の固有振動数で振動するようになる。さて、磁気抵抗
素子１０１ｆからは第５図（Ｂ）に示すように振９子１
０２ｂの振動数に応じた周波数を有する出力信号が出力
されるから、振り子１０２ｂの固有振動数を車の揺れ振
動に対してかなり大きく設定すれば磁気抵抗素子１０１
ｆからの出力信号ＳＬＳの周波数、換言すればコンパレ
ータ１０３からのパルス信号ＡＯＶの周期を監視するこ
とにより揺れと区別してシ１ツクを検出することができ
る。

以下、揺れ検出動作及びシフツク検出動作を第１図、第
２図、並びに第６図乃至第９図の波形図を参照して説明
する。

予め角度設定部１０２の可変抵抗器ＶＲＩを調整して車
体の傾斜角度±０９に相当する電圧値ｖ８をコンパレー
タ１０３の第１の入力端子に印加しておく。又、時間幅
調整口＠１０６の可変抵抗器ＶＲ２を調整して所定の時
間幅Ｔ１．Ｉを有するパルス信号ＴＳＳがパルス発生回
路１０５から出力されるように設定しておく。更に、時
間幅調整回路１１０の可変抵抗器ＶＲ３をｒａｔ、て、
パルス信号ＡＯＶの立ち上がりから所定時間ＴＳローレ
ベルじ１”）になるパルス信号ＴＳＳ’がパルスゞ発生
面＄１０９から出力されるように設定しておく。

（Ａ）傾き及び揺れ検出動作 車体２０１（第１図）が傾斜し、あるいは比較的長い周
期で揺れると振り子１０１ｂは第６図（Ａ）に示すよう
に該車体の傾斜あるいは揺れに追従して傾斜あるいは揺
動じ、センサ１０１から車体の揺れに同期して第６図（
Ｂ）に示すように変化する信号ＳＬＳが出力されコンパ
レータ１１３の第２の入力″端子に印加される。

コンパレータ、１０３は信号ＳＬＳの電圧値ｖ０と設定
電圧ｖ７を比較し、その大小に応じてパルス幅が変化す
るパルス信号ＡＯＶを出力する。尚、ｖｏ＞ｖ、、ｃｓ
アレば７ｆ　／ｌ／　ス信号ＡＯＶ　（第６図（Ｃ））
はハイレベル　じｏｎ）となり、ｖ０≦ｖ９であればロ
ーレベル（”１″）となる。

パルス信号ＡＯＶは立ち下がり検出回路１０４に印加さ
れ、該立ち下がり検出回路１０４ばパルス信号ＡＯＶの
立ち下がり（第７図（Ａ）矢印部分）を検出してトリガ
パルスＰＴを発生してパルス発生口＠１０５に印加する
。すなわち、立ち下がり検出回路１０４ば車体の傾きあ
るいは揺れの大きさが所定傾斜角度±６８を越える毎に
トリガパルスＰＴを発生する。

パルス発生回路１０５はトリガパルスＰＴが印加される
と直ちに所定の時間幅Ｔ７を有するパルス信号ＴＳＳを
発生する。

アンドゲート１０７はパルス信号ＡＯＶが１ｎで、かつ
パルス信号ＴＳＳが”１″の時揺れ検出信号ＡＴＱＶを
発生する。すなわち、アンドゲート　１０７は車体が傾
斜角度６６以上の傾きで、設定時間Ｔ１．１以上継続し
て傾いているとローレベル（°′１”）の揺れ検出信号
ＡＴＯＶを出力する。

以上から設定時間Ｔ８が比較的長（なるように時間幅調
整口＠１０６で調整しておけば車体の傾きが比較的長く
継続して±０６を越えたかどうかを識別することができ
る。そして、角度設定部１０２により角度θ、を！［ｍ
ｔ、て車体の比較的長く継続する傾きの検出感度を調整
することができる。

又、設定時間Ｔ８が比較的短くなるように時間幅調整口
Ｊ＠１１６で調整しておけばサイクルの短い車体の揺れ
が±θ　を越えたかどうかを識別することができる。そ
して、該設定時間幅Ｔ８を調整することにより、あるい
は設定角度θ９を調整することにより揺れ検出感度を調
整することができる。尚、Ｔ１．ｌが小さくなる種牛さ
な揺れを検出できるようになり感度が増大する。

ＣＢ）シフツク検出動作 車体２０１にシ芦ツクが加えられるとセンサ１０１の振
り子１０１ｂは固有振動数で振動する。

この結果、該固有振動数を有し、かつショックの大きさ
に応じた振幅を有する信号ＳＬＳがセンサ１０１から出
力され、コンパレータ１０３からは第８図ＦＡ）に示す
パルス信号ＡＯＶが出力される。尚、時刻ＴｓＫにおい
てショックが車体に加えられたものとする。

パルス信号ＡＯＶは立ち上がり検出回路１０８に印加さ
れ、該立ち上がり検出回路１０８はパルス信号ＡＯＶの
立ち上がり　（第８図（Ａ）矢印部分）を検出してトリ
がパルスＰＴ’　を発生してパルス発生回路１０９に印
加する。すなわち、立ち上がり検出口＄１０８は、車体
にショックが加えられて振り子ＩＱ２ｂが固有振動数で
所定角度（θ９）を越えて振動するとき、振動がθ、を
越えた領域から０８以下の置載に移行する時にトリガパ
ルスＰＴ’を発生する。

パルス発生回路１０９はトリガパルスＰＴ’が印加され
ると直ちに所定時間Ｔの間口−レベル（”１″）となる
パルス信号ＴＳＳ’　を発生する。

尚時間Ｔｓが経過する迄に次のトリガパルスＰＴ’が発
生しても無視される。

アンドゲート１１１はパルス信号ＡＯＶがローレベル（
′１″）で、かつパルス信号ＴＳＳ’がローレベル（”
１”）のときショック検出信号ＳＯｖを発生する。すな
わち、アンドゲート１１１はパルス信号ＡＯＶの周期が
所定時間以下の時に、換言すれば相当のショックが加え
られてセンサの振り子ＩＱ１ｂが固有振動数で、かつ所
定振幅以上の振幅で振動する時ローレベルのショック検
出感度ＳＯＶを発生する。

尚、本発明においては、ショックにより振り子　　′１
０２ｂの振幅が所定の角度θ９を越えた後該振幅がθ、
以下になった時刻から次に再び０９以上になった時刻迄
の時間が所定時間Ｔ９以下かどうかをチェックしてショ
ックが発生したかどうかを識別するようにしたから、第
９図（Ａｌに示すような小さな揺れが発生して狭い間隔
のパルス信号ＡＯＹ（第９図（Ｃ））が発生してもこれ
を明確に区別することができ、誤動作することがない。

又、設定時間Ｔｓをｔｌｉ整することによ１１ツク検出
の感度をｉｉ＊することができろ。従って、揺れや傾き
の感度を変えることなく独立にシ璽ツク検出の感度を調
整することができる。

以上は、第２図に示すセンサ１０１を用いた場合である
が、本発明は第１０図、第１１図に示すセンサを用いて
もよく、この場合には第１図点線で囲んだ部分を第１０
図、第１１図のセンサで置き換える。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、部材（たとえば車
体）の受けるシンツクに応じて反転するパルス信号を出
力するセンサ部と、該パルス信号の周期が所定時間以下
であるかどうかを監視し、所定時間以下の場合にショッ
ク検出信号を出力する検出回路とで構成すると共に、前
記所定時間の時間幅を調整する調整回路を設けてモーシ
ョンセンサ装置を構成したから、ショック検出感度を連
続的にｙ４整することができると共に、揺れや傾きの感
度を変えることなく独立してショック検出感度を調整す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は本
発明に用いられるセンサの構成図、第３図乃至第５図は
本発明の概略説明図、第６図及び第７図は揺れ検出を説
明するタイムチャート、第８図及び第９図は本発明のシ
ョック検出を説明するタイムチャート、第１０図及び第
１１図は従来のモーションセンサ装置説明図である。 １０１・・・センサ、１０２・・・角度設定部、°　１
０３・・・コンパレータ、１０４・・・立チ下がり検出
回路、１０５・・・パルス発生回路、１０６・・・時間
幅調整回路、１０７・・・アンドゲート、１０８・・・
立ち上がり検出回路、１０９・・・パルス発生＠路、１
１０・・・時間幅調整回路、１１１・・・アンドゲート
、特許出願人　　　　　　　　アルパイン株式会社代理
人　　　　　　　　　　弁理士　齋藤千幹第１図 第３図　　　　第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）部材の受けるショックに応じて反転するパルス信
   号を出力するセンサ部と、該パルス信号の周期が所定時
   間以下であるかどうかを監視し、所定時間以下の場合に
   ショック検出信号を出力する検出回路とを有することを
   特徴とするモーションセンサ装置。
2. （２）前記センサ部は、部材に取り付けられ、該部材が
   受けるショックに応じた信号を出力するセンサと、該セ
   ンサの出力信号値と所定レベルの大小を判別し、該大小
   に応じて反転するパルス信号を出力する比較回路を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のモ
   ーションセンサ装置。
3. （３）前記所定時間の時間幅を調整する調整回路を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または第
   （２）項記載のモーションセンサ装置。